Сколько без воздуха живет человек. сколько времени человек может не дышать?

О борьбе физиологии с волей. 

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Если вы сейчас перестанете дышать, то, скорее всего, продержитесь не больше минуты – потом задержка станет невыносимой.

Человек вообще не очень  приспособлен под то, чтобы долго обходиться без воздуха. Мы теплокровные, и из-за этого в крови растворяется не очень много кислорода, необходимого для функционирования организма, и его запасы нужно постоянно пополнять. Плюс, у нас большой и сложно устроенный мозг, который забирает примерно пятую часть всего потребляемого организмом кислорода.

И все же тренированный человек может подобраться к результату среднестатистического бобра – тот умеет не дышать 15 минут, а среди людей мировой рекорд принадлежит Стефану Мифсуду и составляет 11 минут и 35 секунд. Рекорд Гиннесса еще выше – 11:54 Бранко Петровича, но этот результат не признает AIDA International (международная ассоциация фридайвинга).

При помощи некоторых хитростей (о них чуть ниже) результат увеличивается в два раза – по данным той же Книги рекордов Гиннесса, дольше всех не дышал Будимир Шобат, протянувший 24 минуты и 11 секунд.

Видео рекордной попытки Шобата нет, но можно посмотреть, как ставился рекорд, который он побил. Тогда Алекс Сегура не дышал 24:03.

У большинства рекордсменов по статическому апноэ (именно так называется дисциплина, когда фридайвер просто задерживает дыхание на поверхности воды) есть к нему природная предрасположенность. Например, у обычного человека объем легких составляет 4-6 литров, а у дайверов – больше 10.

Кроме того, у них, как правило, медленный метаболизм – например, датчанин Стиг Северинсен, однажды не дышавший 22 минуты, рассказывал, что у него пульс в состоянии покоя составляет 39-40 биений в минуту. Для взрослого человека норма – 60-80, а для подготовленного спортсмена – 50.

Теперь о тех самых хитростях. 

Во-первых, перед нырком спортсмены делают серию выдохов, чтобы выкинуть весь углекислый газ. Но если с этим перестараться, можно потерять сознание.

Во-вторых, рекорды ставятся при так называемом набивании легких – когда при помощи мышц горла и языка дайвер упаковывает больше воздуха, чем влезает при обычном глубоком вдохе. Говорят, что за счет этой техники профи добавляют три лишних литра. Но если выполнять прием неправильно, можно порвать ткани легких.

Вот так набивание легких выглядит со стороны.

А вот так – на рентгене.

И наконец главная хитрость – подышать чистым кислородом. На соревнованиях ассоциации фридайвинга это не практикуется, но все нырки дольше 12 минут совершались именно за счет этого приема.

Перед задержкой дыхания спортсменам разрешают полчаса дышать 100-процентным кислородом, поэтому запаса хватает на большее время – ведь для жизни нам нужен не воздух, а именно O2, который в итоге из легких всасывается в кровь.

А кроме технических приемов рекорды по статическому апноэ раскрывают еще два важных сюжета – о человеческой биологии и воле.

У человека есть нырятельный рефлекс, показанный на задушенных утках

Почему статическая задержка дыхания, которой без проблем можно заниматься на суше, входит в программу дайвинга? Отчасти, чтобы облегчить борьбу с жуликами – когда человек лежит в воде, ему трудно тихонько подсосать откуда-нибудь воздуха. Но куда важнее то, что вода позволяет максимизировать возможности организма.

У человека нет очевидных адаптаций дыхательной системы, способных спасти жизнь в экстремальной ситуации.

Мы не черепахи, который обычно пользуются легкими, но зимой переключаются на клоачное дыхание – у них участки тела рядом с органами выделения умеют поглощать кислород прямо из окружающей их воды.

Это особенно помогает, когда они зимуют в замерзших водоемах и не могут выбраться из-подо льда. За счет адаптации черепахи способны протянуть в воде до 100 дней.

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Человек задницей дышать не умеет, но, как и у многих животных, у него есть так называемый нырятельный рефлекс.

Его одним из первых продемонстрировал французский ученый и нобелевский лауреат в области физиологии и медицины Шарль Рише в конце XIX века. Эксперимент был жестоким: он пережимал дыхательное горло уткам и засекал, через какое время они умрут.

На открытом воздухе смерть наступала в среднем через семь минут. Но когда он опускал уток под воду, они мучились в среднем 23 минуты.

Все из-за нырятельного рефлекса, который есть и у человека и включается на полную при соблюдении двух условий: задержка дыхания и охлаждение лица. Оба этих условия соблюдаются, если опускаться в воду температурой не выше 21 градуса.

В результате запускаются два процесса:

• Замедление сердцебиения. У тренированных пульс может снизиться в два раза, но и у обычных людей он замедляется на 10-30%.

• Организм сокращает приток крови в конечности и отдает приоритет наиболее зависимым от содержащегося в ней кислорода и наиболее важным для жизнеобеспечения органам – мозгу и сердцу.  

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Связь между этими процессами и задержкой дыхания более-менее понятная и прямая (организм чувствует дефицит и замедляет работу для экономии ресурсов), а вот с охлаждением лица все интереснее.

Оно работает из-за тройничного нерва – он находится в районе скул и связан с участком нервной системы, управляющим сердцем.

Когда на тройничный нерв воздействует что-то холодное, сердце через  посредников получает сигнал замедлиться.

Ученые до сих пор не знают, почему и как возникла эта связь, но она существует. Поэтому, например, считается, что умывание прохладной водой помогает успокоиться.

Кроме того, в воде легче не дышать, потому что в ней проще выполнить основное требование для успеха в статическом апноэ – расслабиться. Какими бы человек ни обладал биологическими механизмами, если он будет напряжен, сердцебиение не замедлится, и накопленный в организме кислород сгорит быстрее.

Поэтому в статическом апноэ главный допинг – препараты из категории бета-адреноблокаторов. Они снижают пульс, давление и количество прокачиваемой сердцем крови.

Основа успеха – расслабление и умение не слушать собственное тело

Нырятельный рефлекс – один из защитных механизмов организма. Но фридайверы демонстрируют, что умеют не только использовать эти механизмы, но и игнорировать.

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Порыв сделать вдох в первую очередь возникает не из-за того, что человеку не хватает кислорода, – а из-за того, что в организме накапливается углекислый газ. Тело это чувствует, рефлекс пытается победить волю, и запускаются непроизвольные дыхательные движения. Профессиональные дайверы умеют их терпеть – некоторые сдаются, только выдержав больше сотни порывов ко вдоху.

В 2016-м физиолог и специалист по экстремальной задержке дыхания Энтони Бэйн провел эксперимент. Чтобы заглушить сигналы от организма, запускающие дыхательные движения, испытуемым давали небольшие дозы дофамина. В итоге обычные люди при его помощи могли задержать дыхание дольше.

Но на результаты тренированных фридайверов гормон никак не влиял – им не надо было заглушать защитные системы организма, потому что они уже умели их не слушать.

И дышать они начинали, только когда уровень кислорода в крови опускался критически низко. «В отличие от нетренированных людей дайверы удивительно легко задерживают дыхание до потери сознания», – говорил Бэйн.

Именно поэтому фридайвингом ни в коем случае нельзя заниматься без страхующих.

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Способность доводить организм до физических пределов истощения интересна и с общеспортивной точки зрения.

Сейчас в научной среде идет спор о природе утомления. В классическом представлении утомление – механический процесс: организм уже не может прокачивать кислород в мышцы, они закисляются и – на фоне идущего одновременно нарушения связи с мозгом – перестают работать.

Но британский физиолог Самуэль Маркора утверждает, что в утомлении огромную роль играет психология. Конечно, внешние условия и подготовка важны, но на их важность влияет восприятие усилия.

Как это сформулировали в The New Yorker, физическая реакция организма на нагрузку «не заставляет человека остановиться, а заставляет его хотеть остановиться».

И Маркора утверждает, что чаще всего человек останавливается не из-за механического отказа организма, а в результате сознательного решения.

Поэтому в контексте утомления интересно изучать не только физиологию, но и то, что влияет на сознательное решение остановиться. Например, в Уэльсе в результате эксперимента показали, что велосипедисты уставали быстрее, когда во время теста на выносливость им показывали грустные картинки, и медленнее, когда видели радостные лица.

В дайвинге психологический компонент особенно важен. Неоднократный чемпион мира по фридайвингу Алексей Молчанов рассказывал в интервью Роме Муну: «Есть техника деконцентрации внимания. Ты достигаешь состояния, похожего на медитативное, чтобы был полный контроль под водой.

Она была разработана не для фридайверов, а для военных. Она хороша тем, что позволяет достичь пониженного метаболизма, расслабиться, уменьшить уровень стресса. Принцип – распределение внимания, не концентрация, как в реальной жизни. Деконцентрация – основа расслабления».

Читайте также:  Зачем компас в смартфоне. как пользоваться компасом в телефоне: установка, калибровка, обзоры приложений

А Стиг Северинсен психологию поставил в один ряд с физикой: «Когда я иду на рекорд, то сначала много занимаюсь кардио, потом спринтами, растяжкой (особенно диафрагмой и грудью/плечами).

Потому что углекислый газ быстро накапливается, и диафрагма начинает сильно сокращаться. В этот момент нужно обмануть организм и не начать дышать.

Я сосредотачиваюсь на визуализации и готовлю подсознание к тому, что я на самом деле могу побить эти рекорды».

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Стиг Северинсен

Во время задержки дыхания Северинсен делает все, чтобы, как он это сформулировал, выйти из тела и жить в другом времени. «Я бы никогда не смог не дышать 22 минуты, если бы все это время смотрел на часы», – объяснял датчанин.

Насколько безопасно далеко выходить из тела и постоянно заглушать крики организма, что он выключается? Северинсен утверждал, что задержки дыхания не приводят к кислородному голоданию и нарушениям работы мозга – из-за уже описанных механизмов защиты. Но, например, во Франции эксперимент показал, что чем опытнее дайвер, тем хуже у него когнитивные функции. С другой стороны, в Австралии почти такое же исследование не выявило никаких нарушений.

  • Консенсуса по этому вопросу пока нет.
  • В прокат выходит фильм про фридайвинг и нашу суперзвезду, которая погибла в море. Ее сын раскрывает экстрим-культуру
  • Чемпион по самой сложной настольной игре бросил спорт – потому что компьютер научился мыслить и творить
  • «Монополия» – объективно плохая, но феноменально успешная игра. А ее история – ложь, присвоение и суды
  • Мошенники пытались продать щекотку как спорт и продвинуть в MMA. Противников затыкали угрозами и исками

instagram.com/tomanova.tereza; instagram.com/melanesia_freedive; globallookpress.com/Marijan Murat/dpa, Michael Szönyi/imageBROKER.com, Miso Lisanin/Xinhua, Gene Blevins/ZUMAPRESS.com

Сколько можно продержаться без воздуха? — BBC News Русская служба

Сколько без воздуха живет человек. Сколько времени человек может не дышать?

Автор фото, Getty

Некоторые люди способны задержать дыхание очень надолго. Постоянный автор BBC Future задался вопросом: как они это делают?

Ноябрь 2013 года. 32-летний Николас Меволи лежит на спине на поверхности океана, глубоко вдыхая воздух, насыщая кровь кислородом. Потом с легким всплеском он опускается под воду и начинает погружение в Голубую Дыру Дина – глубокую карстовую воронку на Багамах. Меволи намерен нырнуть на глубину более 70 метров на одном вдохе. Его попытка завершится трагедией.

Как долго можно находиться под водой, не всплывая на поверхность? Как долго можно не дышать? Человечество сейчас штурмует два своих последних рубежа – глубокий космос и глубокий океан, и для этого нам уж точно не помешают знания о том, как ведет себя организм в безвоздушной среде.

В космической пустоте быстро наступает потеря сознания. В 1965 году у одного из сотрудников космического центра НАСА в Хьюстоне порвался скафандр в испытательной камере, и мужчина оказался в условиях практически полного вакуума.

Он потерял сознание через 15 секунд. Вопреки распространенному мифу, организм в таких условиях не может лопнуть под внутренним давлением, однако его жидкости в вакууме закипают при комнатной температуре.

Последнее, что запомнил выживший счастливчик – это то, как на его языке кипела слюна.

Подпись к фото,

Фридайверам помогает нырятельный рефлекс млекопитающих

Ныряльщики-фридайверы, опускающиеся на глубину на пределе возможностей своего организма, могут продержаться дольше – они часто проводят под водой более трех минут.

Обладатель рекорда в дисциплине “Без ограничений”, австриец Герберт Ницш, опустился на глубину 214 метров на специальном устройстве — следе — и не всплывал четыре с половиной минуты.

Фридайверам помогает нырятельный рефлекс млекопитающих – при погружении тела в воду замедляется сердцебиение. Рефлекс срабатывает, даже если просто опустить лицо в холодную воду.

Фридайверы достигают немыслимых глубин, но в менее экстремальных условиях человеческий организм способен продержаться без воздуха еще дольше.

Датский ныряльщик Стиг Северинсен в 2012 году не дышал 22 минуты, плавая на небольшой глубине в лондонском бассейне. Этот рекорд до сих пор не побит.

Обычные люди едва способны задержать дыхание на минуту – профессионалам же, устанавливающим поражающие воображение рекорды, приходится долго готовиться, тренироваться и внимательно изучать человеческую физиологию.

Подпись к фото,

Если перед погружением надышаться как следует кислорода в барокамере, то под водой можно пробыть дольше

Прежде чем приступить к своей рекордной попытке, Северинсен почти 20 минут активно дышал чистым кислородом. Ткани его тела насытились животворящим газом, а из легких ушла углекислота – оба этих фактора имеют большое значение для длительной задержки дыхания.

Всем известно, что нехватка кислорода может привести к гибели, но не все помнят, что рост концентрации углекислого газа не менее опасен. Если организм не имеет возможности избавиться от углекислоты через легкие, то начинает расти ее концентрация в крови.

За этим могут следовать дезориентация и мышечные спазмы, ускоренное сердцебиение и, возможно, потеря сознания и смерть.

В организме профессиональных фридайверов и чемпионов по задержке дыхания зачастую происходят физиологические изменения, помогающие им долгое время не дышать.

Исследование, которое проводилось среди бразильских рыбаков, показало: те из них, кто ныряет за добычей, имеют гораздо больший объем легких, чем рыбачащие с поверхности моря.

Знаменитые корейские и японские ныряльщики за жемчугом при погружении имеют в крови на 10% больше красных кровяных телец, чем обычно.

Предел задержки дыхания диктуется тем, насколько низкую концентрацию кислорода и насколько высокое содержание углекислого газа способен перенести ваш организм. И тот, и другой фактор зависят от скорости обмена веществ. Ныряльщик, опускающийся в глубину океана, расходует кислород и производит углекислоту быстрее, чем неподвижно лежащий в воде.

Чемпионы-фридайверы нередко говорят о важности медитативного подхода к этому спорту – чтобы сердце замедлялось, голова освобождалась от мыслей и наступало состояние глубокой релаксации. Есть и другие способы замедлить обмен веществ.

В 1986 году, упав в ледяной ручей, двухлетняя американская малышка Мишель Фанк, по некоторым оценкам, провела без дыхания 66 минут – серьезное переохлаждение почти остановило обмен веществ в ее организме.

Подпись к фото,

Один из чемпионов по задержке дыхания: синий кит

Но безусловные чемпионы по задержке дыхания – не люди, а морские млекопитающие, к примеру, тюлени и киты. Они могут по часу не подниматься на поверхность воды.

Они легче переносят высокую концентрацию углекислого газа в организме, а их мышечная ткань богата миоглобином – белком, который связывает кислород и постепенно высвобождает его при длительных погружениях.

Миоглобин окрашивает ткани в красный цвет – и в китовом мясе его так много, что оно почти черное.

Подпись к фото,

Ныряльщики за жемчугом достигают хороших результатов в задержке дыхания

К сожалению, даже самые упорные тренировки не позволят вам соперничать с китом, который приспособлен к жизни в воде долгой эволюцией. Есть ли какие-то еще способы прожить без воздуха? В принципе, да: можно, например, дышать жидкостью.

Но ни в коем случае не жидким кислородом – его температура минус 200 градусов по Цельсию, он попросту превратит легкие в ледышку, которая рассыпется при попытке вдохнуть. Вместо этого используются жидкости, богатые растворенным в них кислородом.

Особые химические соединения – перфторуглеводороды – способны очень хорошо растворять кислород и углекислый газ, и некоторые из них остаются в жидком состоянии при нормальных температурах.

Жидкостное дыхание на первый взгляд кажется плодом фантастического вымысла – оно было показано, к примеру, в не самом близком к реальности фильме Джеймса Кэмерона “Бездна” — но на самом деле основа у этого вполне научная.

Подпись к фото,

Тренировки помогают спортсменам развить возможности своих легких

Перфторуглеводороды привлекают специалистов тем, что они бесцветны, не имеют запаха и не токсичны – почти как воздух – и могут пригодиться, к примеру, для спасения подводников с аварийных субмарин.

В ходе экспериментов в 1960-х годах мыши и кошки, погруженные в насыщенную кислородом перфторуглеводородную жидкость, выживали в течение нескольких дней.

Эти жидкости удерживают гораздо большее, чем воздух, количество кислорода на единицу объема – то есть, в теории, на одном вдохе можно продержаться гораздо дольше.

Другое дело, что нежные легкие млекопитающих плохо приспособлены к тому, чтобы постоянно вкачивать и выкачивать четыре литра жидкости – поэтому заменять ей воздух можно только на не очень продолжительное время. Тем не менее, именно такие жидкости применяют при выхаживании родившихся до срока младенцев, чьи легкие еще не могут работать самостоятельно.

Но если не использовать технологические достижения, а уповать лишь на свою подготовку, то всегда есть риск печального исхода.

Читайте также:  Положения для ношения противогаза. Порядок надевания противогаза

Николас Меволи, с которого начинался этот рассказ, вынырнул на поверхность через три с половиной минуты после погружения, достигнув рекордной глубины в 72 метра.

Почти сразу он потерял сознание и, несмотря на оказанную на месте медицинскую помощь, вскоре скончался. Его смерть навсегда останется напоминанием о том, какими опасностями чревата жизнь на грани человеческих возможностей.

Об авторе. Фрэнк Суэйн заведует отделом соцсетей в New Scientist . Он автор книги “Как создать зомби” и сотрудничает с Mosaic, Wired, Slate и BBC Radio 4.

В среднем люди могут не дышать всего минуту. почему так мало? фрагмент книги джессики браун «поговорим о дыхании». кстати, попробуйте продержаться эту минуту (здесь есть таймер) — meduza

Данное сообщение (материал) создано и (или) распространено иностранным средством массовой информации, выполняющим функции иностранного агента, и (или) российским юридическим лицом, выполняющим функции иностранного агента.

20 ноября 2019 года в издательстве «Олимп-Бизнес» выходит книга журналистки Джессики Браун «Поговорим о дыхании».

Это большое исследование особенностей дыхания в самых разных условиях: от дыхания на горных вершинах до дыхания глубоко под водой, от дыхания спортсменов до дыхания умирающих людей.

«Медуза» публикует фрагмент книги о том, почему люди не могут задерживать дыхание так долго, как им хочется.

Томаш Оберхубер уже больше четырех минут, не двигаясь, лежит на воде лицом вниз. Верхняя часть туловища начинает подергиваться. В крови австрийского спортсмена скопилось опасное количество углекислого газа. Организм пытается избавиться от него этими накатывающими судорожными импульсами: мышцы вокруг легких сокращаются, стараясь спровоцировать вдох.

Оберхубер, с фигурой марафонца, сдерживает его силой своей воли. Штефани Айхнер, курирующая погружения в инсбрукском крытом бассейне, склоняется над ним. «Четыре тридцать», — сообщает она, не отрывая взгляда от циферблата. Большинство может задерживать дыхание максимум на одну-две минуты.

Однако фридайверы вроде Оберхубера и Айхнер снова и снова расширяют границы человеческих возможностей.

Фридайвинг — старейший из всех известных видов ныряния. Исторические источники дают представление о ловцах губок и жемчуга в Древней Греции за пять столетий до Рождества Христова.

Тот, кто задается вопросом, откуда пошли легенды о морских нимфах, возможно, найдет ответ, взглянув на фото японских ама.

Вплоть до пятидесятых годов прошлого века эти ундины традиционно ныряли в одной набедренной повязке: завязанном узлами лоскуте ткани на манер трусиков танга.

На корейском острове Чеджудо тоже есть свои нереиды: хэдё. В наше время «упакованные» уже в неопрен ныряльщицы до семи часов в день достают из холодной воды морских ушек или морских ежей. Их погружение длится не более двух минут, а достигает до двадцати метров глубины. Ныне это вымирающее ремесло.

В давние времена мужчины и женщины ныряли наравне, но в XVII веке морской промысел обложили высокими податями, и мужчинам работа стала невыгодна.

Они занимались домашним хозяйством и детьми, а женщины, с которых налог не взимали, стали в семье кормильцами. Хэдё учатся плавать совсем малышками, а подростками — нырять.

Правила безопасности передаются из поколения в поколение: не нырять слишком глубоко, не задерживаться под водой дольше ста двадцати секунд, в промежутках достаточно отдыхать.

А вот у ловцов жемчуга с архипелага Туамоту во Французской Полинезии такой традиции нет. Они ныряют глубже — до сорока метров — и дольше.

В итоге около двадцати процентов из них страдают редкой формой кессонной болезни, которую здесь называют таравана, в переводе — что-то вроде «сдвинуться». Симптоматика от болей в конечностях до слепоты и часто с летальным исходом.

Хэдё же, напротив, усовершенствовали распределение по времени и теперь выполняют до двухсот пятидесяти погружений в день без ущерба для здоровья.

Но что ни говорите, их работа трудна, поэтому юные кореянки все чаще обходят это занятие стороной. В 2006 году лишь две хэдё были моложе тридцати, а сегодня свыше восьмидесяти пяти процентов старше пятидесяти лет. Некоторые выходят на подводную охоту и в восемьдесят.

ЮНЕСКО защищает хэдё и их ремесло как нематериальное культурное наследие. Туристические фирмы извлекают из зрелища «морских нимф» свою выгоду: стоя на берегу острова Чеджудо, туристы могут слышать «пение сирен». При погружении хэдё выдавливают задержанный воздух через губы трубочкой.

С одной стороны, это снижает стрессовую нагрузку на организм, а с другой — дает сигнал другим ныряльщицам: все в порядке.

В инсбрукском крытом бассейне между тем Штефани Айхнер передает коллеге обновленные данные: четыре пятьдесят. Девчушка в полосатом купальнике бежит вдоль бассейна. Увидев фигуру в черном неопреновом костюме, неподвижно лежащую на воде, она резко тормозит. Затаив дыхание, таращится на воду. Потом взвизгивает: «Вау!» — и стремглав летит за отцом.

А Оберхубер кончиками пальцев осторожно нащупывает стенку бассейна. Пережидает. Тянет руки наверх, к бортику. Опускает ноги на дно. Если встать во весь рост, то воды в лягушатнике будет как раз по бедро. Он сидит на корточках, лицо еще под водой. Его мускулистая шея накачивается, будто на глубоком вдохе. «Пять пятнадцать», — сообщает Айхнер.

Айхнер — каштановый конский хвост и бледный цвет лица, — как и Оберхубер, член Инсбрукской ассоциации фридайвинга в . Из-за отсутствия клубного бассейна они встречаются в городском, чтобы тренировать задержку дыхания в статике.

Дисциплина Static apnea — одна из немногих, где фридайверы соревнуются друг с другом. Цель: задерживать дыхание как можно дольше. Конечно, это самое простое из всех соревнований — даже дети меряются здесь силами, — но и самое важное.

Наконец Оберхубер поднимает лицо из воды. Оно бледное, губы посинели. Он хватает воздух — жадный глоток пустоты.

Только после двух дыхательных движений, следуя протоколу, спортсмен складывает пальцы в знак «окей». Он встречается взглядом с Айхнер: «Я в порядке». — «Пять тридцать», — отвечает она. Минута.

На столько в среднем может неподготовленный человек задерживать дыхание на суше. Кажется, мало?

Попробуйте задержать дыхание на минуту. Вот таймер:

Для меня слишком много: на моем первом занятии по задержке дыхания уже через тридцать секунд моя гортань возмущенно бьется в закрытый надгортанник. Через сорок пять секунд такое чувство, будто грудная клетка разрывается.

Но меня извиняет одно: женщинам, как правило, немного тяжелее задерживать дыхание, чем мужчинам, поскольку у них более узкая грудная клетка и, соответственно, процентов на десять меньший объем легких. И короткий торс требует бόльших усилий.

Впрочем, легкие вмещают достаточно кислорода, чтобы снабжать организм примерно четыре минуты. И все-таки такой длительности большинство достигает только регулярными тренировками.

Потребность вдохнуть нестерпима — хотя количества углекислого газа, аккумулированного за одну минуту, недостаточно, чтобы объяснить этот импульс.

Почему же таким фридайверам, как Айхнер и Оберхубер, удается не откликаться на требование организма? Предполагаю: то, что мы воспринимаем как «больше не могу», на самом деле всего лишь «больше не хочу» — такое непроизвольное и по большей части излишнее чувство истощения. Наш организм плутует, чтобы уберечь нас от возможного ущерба.

Когда мы задерживаем дыхание, то в первую очередь не даем мышцам расслабиться: они застывают в положении вдоха или выдоха.

Вплоть до шестидесятых годов прошлого века считалось, что и заданный дыхательным центром ритм останавливается. Оказалось, он как ни в чем не бывало держит такт — отсюда и першение в горле.

Правда, на пару минут его сигналы можно самовольно подправить. Но почему не бесконечно — до сих пор загадка для ученых.

Они пытаются найти «брейк-пойнт», тот момент, когда организм возвращает себе контроль над дыханием.

Пионер в исследовании дыхания, американец Эдвард Шнайдер, в 1930 году опубликовал методы, с помощью которых этот момент можно отсрочить: замедлить обмен веществ, устроить гипервентиляцию или вдыхать чистый кислород. Один из его испытуемых не дышал пятнадцать минут.

Однако и эти вспомогательные средства обманывают организм лишь временно. «Находясь на уровне моря, человеку практически невозможно произвольно задержать дыхание до потери сознания», — установил Шнайдер.

Что заставляет нас сломиться? Как первые кандидаты напрашиваются хемосенсоры, следящие за концентрацией кислорода и углекислого газа в крови. Однако для «брейк-пойнта» их импульсы не имеют решающего значения.

Иначе после экстренной остановки дыхания организм игнорировал бы каждую следующую попытку задержки, пока показатель газа в крови не нормализовался бы. Однако мы можем задерживать дыхание несколько раз подряд — например, чтобы подавить икоту.

В 1954 году на это указал ученый из США Уорд Фаулер. После длительной остановки дыхания он позволил своим испытуемым дышать дальше, но отнюдь не привычным воздухом. Фаулер дал участникам эксперимента смесь, соответствующую составу только что выдохнутого ими воздуха.

Те не испытали никакого дискомфорта. Хотя потом из-за недостатка кислорода начали задыхаться.

Может быть, это легкие сигнализируют «больше не могу!» и заставляют нас вдохнуть? Конечно, ни кислород, ни углекислый газ не минуют их, но в легких нет на эти газы хемосенсоров.

И тем не менее они оказывают влияние на частоту дыхания через рефлекс Геринга — Брейера.

Открыт он был двумя исследователями, лишь косвенно интересовавшимися дыханием: доктором Йозефом Брейером и профессором Эвальдом Герингом.

В XIX веке оба служили в Венской медико-хирургической академии: Геринг занимался оптической системой глаза, Брейер был его научным ассистентом (в 1895 году в соавторстве с Зигмундом Фрейдом он опубликовал исследования по истерии).

Под руководством Геринга Брейер оперировал находящихся под седативными средствами собак, чтобы исследовать функции различных нервов. Во время опытов он обнаружил, что раздувание легких рефлекторно тормозит вдох и вызывает выдох — защита для нежных легочных альвеол.

В противоположность воздушному шарику мы не можем наполнять легкие воздухом, пока они не лопнут, — рефлекс Геринга — Брейера остановит.

Образно говоря, блуждающий нерв, связанный с продолговатым мозгом, командует легким: «Стоп!» Брейер констатировал: как только перерезан этот нерв, подопытное животное впадает в длительный глубокий процесс дыхания. Актуальность этого открытия проявилась в шестидесятые годы XX века.

Тогда начались первые хирургические операции по имплантации сердца и легких. Конечно, собаки стали первыми жертвами экспериментов. Их дыхание замедлялось до двух — шести вдохов в минуту. Благодаря двум ученым девятнадцатого века удалось установить причину: во время операции хирурги по неосторожности повреждали блуждающий нерв.

Теперь таких ошибок практически не допускают.

Участвует ли растяжение легких в управлении частотой дыхания? Да. Служит ли оно причиной того, что неподготовленный человек не способен задержать дыхание больше минуты? Общее мнение: нет. Сами попробуйте. Зафиксируйте, как долго можете задерживать дыхание. Теперь не торопясь выпускайте воздух через рот.

Читайте также:  От нулевого меридиана отсчитывается северная и южная широта. градусная сеть и её элементы, географические координаты. урок 5

Это снимает напряжение в легких, но не сильно отсрочивает ваш «брейк-пойнт». В лондонской лаборатории влиятельного респираторного физиолога Абэ Гуца в результате многочисленных опытов было исключено, что именно легкие прерывают задержку дыхания.

«Ни пациенты, у которых разорваны нервные связи между легкими и головным мозгом, ни те, у кого рецепторы, реагирующие на растяжение в груди, парализованы инъекцией спинного мозга, не были в состоянии надолго задерживать непроизвольное дыхание», — пишет специалист по спортивной физиологии Майкл Дж.

 Паркс из Бирмингемского университета, исследующий задержку дыхания.

Если виновниками не являются ни вышедший из-под контроля баланс газов в крови, ни долго удерживаемое в одной позиции растяжение легких, то что определяет «брейк-пойнт»? Не диафрагма ли стоит за этим? Ученые исходят из того, что эта куполообразная мышца, расположенная под легкими, подает в головной мозг сигнал о состоянии своих сокращений и о содержании газов в крови. Постепенно такие сигналы затухают. Но в один прекрасный момент они «взрывают» мозг сообщением, что дыхание снова подключено.

Для того чтобы протестировать данную гипотезу, физиолог Хаммерсмитской больницы в Лондоне Моран Кэмпбелл отважился на чрезвычайные условия исследования. Ощущение завораживало его. Для своей докторской диссертации он педантично документировал работу всех мышц вдоха и выдоха.

Он хотел знать, что произойдет, если их парализовать. Для своих опытов Кэмпбелл использовал кураре. Кураре — обобщенное название ядов, которые аборигены бассейна Амазонки получали из коры различных лиан. Те парализовали все мускулы, включая дыхательные.

Губительно не только для охотничьей добычи.

В 1541 году отряд конкистадоров, отправившихся на поиски легендарного Эльдорадо, ощутил это на своей шкуре. Двое испанцев, настигнутых стрелой с кураре, задохнулись в муках.

Подобное вещество Моран Кэмпбелл ввел двум добровольцам в своей лондонской лаборатории — а почему бы и нет? На дворе были шестидесятые. Те двое, очевидно, в поисках новых ощущений, согласились на временную парализацию скелетной мускулатуры.

Не задетым оставалось одно предплечье, на предмет необходимой коммуникации. Дыхание подопытных взял на себя аппарат искусственной вентиляции легких. Для стимуляции остановки дыхания Кэмпбелл периодически отключал его.

Если положение становилось критическим, испытуемые шевелением руки могли подать сигнал. Результат удивил не только Морана Кэмпбелла. Напомним: неопытные люди могут задерживать дыхание в среднем на минуту. Субъекты экспериментов Кэмпбелла держались четыре минуты при отключенном аппарате.

Не испытывая, как они позже сообщали, потребности вдохнуть и не ощущая недомогания. Если бы сопровождающий анестезиолог не включил аппарат из-за явного ухудшения pH, они бы и дальше пребывали в том же состоянии. С дезориентированной диафрагмой. Освобожденные от желания вдохнуть.

Каким бы захватывающим дух ни был данный эксперимент, его невозможно повторить по этическим причинам. Близкие к нему опыты показывали противоречивые результаты.

Диафрагму можно обездвижить и иными способами: избирательно анестезировать нервы диафрагмы — наиболее безобидный вариант прежних опытов.

Группа исследователей, включая Абэ Гуца, экспериментально доказала, что фаза до «брейк-пойнта» может быть как минимум удвоена. По крайней мере, до потери сознания ни у одного из испытуемых не дошло.

Фридайверы учатся преодолевать ощущение недостатка воздуха и непроизвольного сокращения диафрагмы. Даже последовательными попытками удается продлить время между вдохами почти на треть. Однако решающим фактором является сила воли. Айхнер тренируется даже дома с помощью мобильного приложения.

Ныряние с задержкой дыхания сделало ее стрессоустойчивой, полагает она. «Я начала в старших классах. Тогда у меня сносило крышу, а сейчас, друзья говорят, я стала спокойнее». «В конечном счете, фридайвинг — это освобождение, — говорит Оберхубер. — Минимум напряжения, сниженная потребность в кислороде».

Даже задачки, вроде счета в уме, отвлекают внимание от дыхания и увеличивают паузу почти на одну пятую.

У каждого ныряльщика своя метода. Некоторые похожи на аутогенную тренировку: «От пальцев ног к макушке мысленно перемещаешься по всему телу, расслабляешь сначала стопы, потом икры и дальше вверх.

Представь себе, как они поочередно меняют цвет с красного на зеленый…» Другие — своего рода школа концентрации внимания, которая учит последовательно отслеживать шорохи и шумы вокруг. Третьи ищут под водой «му», что в дзен-буддизме означает «пустота».

Вот и Оберхубер говорит: «Я просто пытаюсь ни о чем не думать».

Дышите — не дышите. Что происходит с мозгом, когда мы задерживаем дыхание

Как долго человек может задерживать дыхание, что при этом происходит с мозгом, чем полезна медитация и опасно холотропное дыхание, «Чердаку» рассказали Патриция Ратманова, ведущий научный сотрудник кафедры высшей нервной деятельности биофака МГУ, и Ирина Зеленкова, ведущий специалист Инновационного центра Олимпийского комитета России.

Идея исследования, результаты которого опубликованы в European Journal of Applied Physiology, родилась из практической работы Ирины, тренера по фридайвингу — нырянию без акваланга. Спортсмены-фридайверы ныряют в бассейне или в море. На соревнованиях, задержав дыхание, они спокойно лежат, плывут как можно дальше или как можно глубже ныряют.

«Рекорды мира фантастические — задержка дыхания более чем на 11 минут в покое, 200 метров в длину в бассейне и 217 метров в глубину. Но что происходит в это время в организме, еще до конца не изучено, долгосрочные эффекты тоже непонятны», — рассказала Ирина.

Стефан Мифсуд устанавливает мировой рекорд по задержке дыхания: 11 минут 35 секунд

Чем дольше длится задержка дыхания, тем больше накапливается в крови углекислого газа, а содержание кислорода снижается. Исследователи предположили, что в таких условиях работа головного мозга может измениться: снизится скорость реакций и мыслительных процессов, ухудшится внимание.

Долго ли можно не дышать

В исследовании сравнивали результаты двух групп испытуемых: 13 профессиональных фридайверов и девяти человек без специальной подготовки. Дольше всего задержал дыхание один из профессиональных фридрайверов — на 5 минут 45 секунд. Считается, что обычный человек может не дышать около минуты, но в процессе исследования выяснилось, что это не так. Если заранее объяснить участнику, что его ждет и какие ощущения он будет испытывать, то время задержки дыхания можно увеличить, сняв психологический барьер. Благодаря этому в контрольной группе лучший результат был 4 минуты 23 секунды. Тренировка фридайвера в бассейне. Elina Manninen/Shutterstock

«Если знать, что происходит с организмом во время задержки дыхания, чего следует бояться, а чего нет, можно спокойно воспринимать неприятные ощущения и увеличить задержку дыхания до 2-3 минут. Пока не начнутся непроизвольные сокращения диафрагмы — рефлекторные позывы на вдох, опасаться нечего», — сказала Патриция Ратманова.

Что происходит при длительной задержке дыхания

Для того чтобы оценить работу мозга и состояние организма во время задержки дыхания, исследователи записывали электроэнцефалограмму, кардиограмму, давление крови, уровень содержания кислорода в крови и тканях головного мозга и другие показатели. Сразу после задержки дыхания испытуемым давали тест на внимание и зрительно-моторную координацию — корректурную пробу. Добровольцы получали лист с рядами букв, напечатанными в произвольном порядке. Их задачей было просматривать буквы и искать те, что были названы исследователями. Одну из заданных букв они должны были подчеркивать, другую — зачеркивать. «Мы ожидали, что работа мозга ухудшится, а все оказалось совершенно не так. Мозговая активность не менялась, внимание не снижалось — никаких негативных изменений мы не обнаружили, даже при длительных задержках дыхания», — рассказала Патриция. Ученые предположили, что у человека, как и у морских млекопитающих (китов, дельфинов, тюленей), запускается так называемый «нырятельный рефлекс». Он направлен на то, чтобы защитить головной мозг и сердце от нехватки кислорода. Испытуемый контрольной группы во время проведения исследования в лаборатории физиологии мышечной деятельности Института медико-биологических проблем РАН. Фото предоставлено Патрицией Ратмановой Во время «нырятельного рефлекса» на периферии тела сужаются сосуды, что уменьшает приток крови к мышцам и потребление кислорода, повышается давление крови и замедляется ритм сердца. В результате кровь в основном поступает к сердцу и мозгу. В мозге сосуды, наоборот, расширяются, усиливается кровоток и снабжение клеток мозга кислородом. В результате работа мозга при задержке дыхания не страдает.

Медитация и холотропное дыхание

Тем не менее дыхательные упражнения могут влиять на работу мозга, иногда это влияние положительно, иногда — опасно. «Техники, которые используются в медитациях, как правило, связаны с замедлением дыхательного ритма или с непродолжительными задержками дыхания. Их главная задача — помочь человеку сконцентрироваться на ощущениях собственного тела, отвлечься от внешних раздражителей. Вреда от таких дыхательных упражнений нет», — объяснила Патриция. Опасна может быть гипервентиляция, которая, например, лежит в основе холотропного дыхания. «Когда мы глубоко и ритмично дышим, то у нас из крови вымывается углекислый газ. Организм реагирует на это рефлекторным сужением сосудов. В результате, несмотря на глубокое дыхание, возникает так называемая церебральная гипоксия — нехватка кислорода в головном мозге», — сказала исследователь. У некоторых людей это может спровоцировать приступ эпилепсии. «Есть те, кто предрасположен к эпилепсии и даже не подозревает об этом. Такие люди могут всю жизнь прожить без единого приступа, если не спровоцировать его гипервентиляцией. А после того, как эпилепсия проявится в первый раз, приступы могут повторяться», — предупредила ученый.

 Екатерина Боровикова

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector